Budowa i Ewolucja Gwiazd II rok Astronomii Lista nr 4
Transkrypt
Budowa i Ewolucja Gwiazd II rok Astronomii Lista nr 4
Budowa i Ewolucja Gwiazd II rok Astronomii Lista nr 4 1. Podać definicje skal czasowych: dynamicznej, τdyn , termicznej (Kelvina-Helmholtza), τKH , i nuklearnej, τnuc , oraz a) wyprowadzić wyrażenia na te skale, b) oszacować τdyn /τKH i τKH /τnuc dla Slońca, c) pokazać, że dynamiczna skala czasowa charakteryzuje również ruch satelity na niskiej orbicie oraz krytyczna, predkość rotacji. , 2. Opierajac , sie, na wynikach zadania 9 z listy 3 oraz twierdzeniu o wiriale (prosze, je omówić) wyznaczyć czas (skala Kelvina-Helmholtza, τKH ) przez jaki gwiazda o ustalonej (stalej) mocy promieniowania może świecić kosztem kurczenia grawitacyjnego. Obliczenia wykonać dla przypadków rozważanych w zadaniu 9. 3. Wyliczyć wartości gradientu temperatury we wnetrzach obu modeli gwiazd. Wyniki , wyrazić w K cm−1 i zestawić je ze średnimi drogami swobodnymi fotonów (zadanie 6 z listy 3). Jaki wniosek można wysnuć z takiego porównania? 4. Wykazać, że równania stanu w postaci pV = nRT oraz pµ = R%T , gdzie n oznacza ilość moli, R - stala, gazowa, czasteczkowy, sa, równoważne. , a µ - średni cieżar , , 5. Przyjmujac, że dla gwiazd ciagu glównego prawdziwa jest zależność masa – jasność w , , 4 postaci L/L = (M/M ) , wyznaczyć czas życia gwiazdy na ciagu glównym (kosztem , energii jadrowej) jako funkcj e masy. Zak ladamy, że 0.5% masy gwiazdy zamieniana jest w , , energie, a moc promieniowania nie zmienia si e w czasie ewolucji. , , 6. W astrofizyce czesto poslugujemy sie, wielkościami pomocniczymi tzw. skalami dlugości , h: hp – skala ciśnieniowa, h% – skala gestościowa, hT – skala temperaturowa. Skala taka , określona jest jako odleglość wzdluż promienia, na której dana wielkość maleje e-krotnie. a) Wyznaczyć hp , hρ i hT dla rozważanych modeli gwiazd, b) Zastanowić sie, dlaczego hT silnie różni sie, od hp i hρ . 7. Korzystajac , z równania równowagi hydrostatycznej pokazać, że κp ≈ RT . µg Oszacować ciśnieniowa, skale, wysokości atmosfery ziemskiej zakladajac , T = 300 K. 8. Wyliczyć średnia, mase, czasteczkow a, µ (tj. średnia, mase, jednej swobodnej czastki) dla , , gwiazd ciagu glównego. , Jadwiga Daszyńska-Daszkiewicz